2007年6月19日
灵感来自于在沙滩上寻找丢失硬币的装置，约翰霍普金斯大学本科生发明了一种小型手持式金属探测器，以帮助医生找到隐藏的骨科螺钉，这些螺钉需要从病人体内取出。当外科医生靠近金属螺钉时，该设备会发出音调升高的声音。它也可以作为一种外科工具来指导硬件的移除。
矫形螺钉通常由不锈钢或钛合金制成，其长度不一，螺纹直径从3毫米到7毫米不等。矫形外科医生经常使用这些螺钉和相关的硬件将骨折碎片固定在一起，以实现适当的愈合。这些医生经常需要移除移位的、引发感染或疼痛的骨科螺钉，但皮肤和疤痕组织很难找到有问题的硬件，即使是在实时x光技术的帮助下。小型手持式探测器的设计是对准硬件，并引导医生的螺丝刀到位，以迅速取出。
该原型是由8名约翰霍普金斯大学生物医学工程专业的学生在过去一学年设计和建造的，最近在该大学的BME设计日活动上公布。总部位于曼哈顿的Surgical transformation公司资助了这个项目，该公司已经申请了一项涵盖这项发明的临时专利，并将其进一步改进、进行临床测试，并可能在未来几年出售给医生。
“当矫形螺钉很难找到时，移除它们可能需要昂贵的手术，”Surgical transformation的首席执行官、内科医生马尔科姆·m·劳埃德(Malcolm M. Lloyd)说。“整形外科医生告诉我们，如果能有一个金属探测器来定位这些小的、有时是孤立的螺钉，那就太棒了。这些外科医生认为，如果这种金属检测工具很容易获得，就可以避免昂贵、耗时和更具侵入性的手术。去年夏天，我们向约翰霍普金斯大学的学生提出了这个挑战，并给他们提供了一套对这个工具的要求。他们把每一个进球都打进了。他们的解决方案非常简单，优雅，比我预期的更先进。我认为他们的原型棒极了。”
这种电池驱动的设备融合了传统寻宝器的电子技术和现代医疗器械的设计特点，用于微创手术。像许多全尺寸金属探测器一样，学生们的设备有两卷电线，一卷在搜索探头中，另一卷在控制盒中。当电流流过这两个线圈时，每个线圈都会产生一个振荡磁场。然后，控制盒中的电路会比较两个线圈中振荡的频率，并将这些振荡频率的差异转化为可听到的声音。
“一块金属会干扰搜索线圈的磁场，改变它的频率，”来自加州加园格罗夫(Garden Grove)的伊莱·梁(Eli Luong)说，他是学生设计团队的两名负责人之一。“我们的设备是这样设置的，如果搜索线圈附近没有金属，就不会发出声音。但随着探测器越来越接近金属，比如螺丝钉，它发出的音调会越来越高。”
搜索线圈位于探测器细长的非金属针状部分，该部分位于一个空心管内。探头的这两个部分一起组成了一个装置，医生可以在微创手术中插入。首先，在需要移除的微小骨科螺钉的预期位置附近做一个小切口。然后将探针插入，以帮助医生在螺钉头部定位。在这些手术中经常使用的c臂荧光成像设备可以观察到它的运动。2020欧洲杯下注官网
当发现螺纹时，将线圈探测器小心地从探头的空心管中取出。这种分两部分的设计类似于活检中常用的套管和套管工具。在线圈检测部分被取出后，医生插入一个螺丝刀通过管部分，它保持完美的位置，以拆除螺丝。
“在我们的研究中，我们交谈过的许多整形外科医生都对我们的设备表示出了兴趣。他们说，他们通常需要移除植入螺钉的5%到10%，”另一位来自加州贝尔蒙特的团队负责人珍妮弗·海伊(Jennifer Hoi)说。“这就是为什么我们相信，这种设备将成为每个整形外科手术室和每个外科医生工具箱的有用补充。”
他补充说:“我对我们的团队以及我们能够团结在一起感到非常自豪。我们让设备按照我们希望的方式运行，按照我们想象的方式运行。”
海和梁于今年5月获得了学士学位，就在样机揭幕后不久。该团队的几名年轻成员将继续完善和测试它。该项目的赞助方Surgical transformation计划与整形外科医生一起进行市场调查，以评估他们的兴趣，并确定是否需要增强。
除了海和梁，金属探测器设计团队的成员还有来自明尼苏达州圣保罗的大四学生劳拉·鲁普雷希特。来自加州帕萨迪纳的克里斯汀·梅迪纳(Christine Medina)，来自弗吉尼亚州伍德布里奇(Woodbridge)的大一新生大卫·休伯多(David Huberdeau);加利福尼亚州圣迪马斯的乔·赵(Joe Chao);新泽西州海王星城的米歇尔·哈兰(Michelle Harran);来自特拉华州威明顿的比夏(凯蒂)
罗伯特·h·艾伦，生物医学工程系的副教授，是这个项目的技术顾问和设计课程的主任。